Fonte: University of Wyoming
O núcleo accumbens no cérebro desempenha um papel central no circuito risco-recompensa. Seu funcionamento é baseado principalmente em três neurotransmissores essenciais: a dopamina, que promove o desejo; serotonina, cujos efeitos incluem saciedade e inibição; e glutamato, que conduz comportamentos direcionados a objetivos e respostas a pistas e contextos associados a recompensas.
Em um estudo usando camundongos geneticamente modificados, um membro do corpo docente da Universidade de Wyoming descobriu que os conjuntos de nucleus accumbens recrutados pelo uso de cocaína são amplamente distintos dos conjuntos de nucleus accumbens recrutados por sacarose, ou açúcar de mesa. Por serem separados, isso representa a possibilidade de que o uso de drogas possa ser abordado sem afetar a busca biologicamente adaptativa de recompensa.
“Estabelecemos que, no nucleus accumbens, uma região cerebral chave para o processamento de recompensas, os conjuntos neuronais - uma rede esparsa de neurônios ativados simultaneamente - são específicos para recompensa, e os conjuntos de sacarose e cocaína não se sobrepõem, em sua maioria”, diz Ana Clara Bobadilla, um professor assistente da UW na Escola de Farmácia e no Programa de Educação Médica da WWAMI (Washington, Wyoming, Alaska, Montana e Idaho).
Bobadilla é a autora principal de um artigo intitulado “Recompensas de cocaína e sacarose recrutam conjuntos de busca diferentes no núcleo do Núcleo Accumbens”, publicado na edição de 28 de setembro de Psiquiatria Molecular. A revista publica trabalhos que visam elucidar os mecanismos biológicos subjacentes aos transtornos psiquiátricos e seu tratamento. A ênfase está em estudos na interface da pesquisa pré-clínica e clínica, incluindo estudos nos níveis celular, molecular, integrativo, clínico, imagiológico e psicofarmacológico.
Bobadilla conduziu a pesquisa enquanto completava seu pós-doutorado na Medical University of South Carolina. O projeto começou em meados de 2017. Um colaborador do estudo está agora trabalhando no Campus Médico de Anschutz da Universidade do Colorado.
Atualmente, o processo de recrutamento dentro de cada conjunto específico de recompensa é desconhecido, diz ela. No entanto, usando ferramentas de biologia molecular, Bobadilla foi capaz de identificar que tipo de células foi recrutado tanto no conjunto de cocaína quanto de sacarose.
Essas células são conhecidas como neurônios de projeção GABAérgicos, também chamados de neurônios espinhosos médios. Eles compreendem 90% a 95% da população neuronal com o núcleo accumbens. Esses neurônios espinhosos médios expressam o receptor D1 ou D2 da dopamina.
O estudo determinou que os conjuntos de sacarose e cocaína recrutaram principalmente o receptor D1 que expressa neurônios espinhosos médios. Esses resultados estão de acordo com o entendimento geral na área de que a ativação da via D1 promove a busca de recompensa, enquanto a ativação da via D2 pode levar à aversão ou redução da busca, diz Bobadilla.
O estudo determinou que os conjuntos de sacarose e cocaína recrutaram principalmente o receptor D1 que expressa neurônios espinhosos médios. A imagem é de domínio público
“Em humanos, as drogas raramente são usadas no vácuo. A maioria de nós tem vidas complexas, incluindo muitas fontes de recompensas não medicamentosas, como comida, água, interação social ou sexo ”, explica Bobadilla. “Como as drogas, essas recompensas impulsionam e influenciam nosso comportamento constantemente. O modelo dual de cocaína e sacarose usado neste estudo nos permite caracterizar o conjunto específico da cocaína depois que os ratos experimentaram sacarose, outro tipo de recompensa competitiva.
“É um modelo mais complexo, mas mais próximo do que ocorre em pessoas com transtornos por uso de substâncias, que lutam diariamente por recompensas concorrentes”, acrescenta.
Bobadilla agora está focada na questão de como as células são recrutadas em conjuntos. Além disso, ela pretende abordar outra questão fundamental na pesquisa sobre vícios: se os mesmos mecanismos específicos de rede estão por trás da busca de todas as recompensas por drogas.
“Todas as drogas de abuso compartilham uma alta probabilidade de recaída”, diz ela. “No entanto, cada classe de droga aditiva exibe farmacologia aguda e plasticidade sináptica diferente. Agora estamos investigando se as propriedades específicas de recompensa dos conjuntos podem explicar essas diferenças. ”
Financiamento: O estudo foi financiado, em parte, pelo mentor de pós-doutorado de Bobadilla, Peter Kalivas, professor e catedrático de neurociência da Universidade Médica da Carolina do Sul, e pelo Prêmio Bobadilla do National Institutes of Health Pathway to Independence, obtido no início de 2019.
Sobre estas notícias de pesquisa em neurociência
fonte: University of Wyoming
Contato: Ana Clara Bobadilla - Universidade de Wyoming
Imagem: A imagem é de domínio público
Pesquisa original: Acesso fechado.
"Recompensas de cocaína e sacarose recrutam diferentes conjuntos de busca no núcleo do núcleo accumbens”Por Ana-Clara Bobadilla, Eric Dereschewitz, Lucio Vaccaro, Jasper A. Heinsbroek, Michael D. Scofield e Peter W. Kalivas. Psiquiatria Molecular
Sumário
Recompensas de cocaína e sacarose recrutam diferentes conjuntos de busca no núcleo do núcleo accumbens
A busca de recompensa mal regulada é uma característica central do transtorno por uso de substâncias. Pesquisas recentes mostram que experiências gratificantes relacionadas a drogas induzem ativação síncrona de um número discreto de neurônios no nucleus accumbens que estão causalmente ligados a contextos relacionados a recompensas. Aqui, caracterizamos de forma abrangente o conjunto específico de neurônios construídos por meio da experiência que estão ligados ao comportamento de busca. Além disso, abordamos a questão de saber se as drogas viciantes usurpam ou não as redes neuronais recrutadas por recompensas naturais, avaliando conjuntos associados à cocaína e sacarose dentro do mesmo camundongo. Usamos FosCreERT2 / +/ Ai14 camundongos transgênicos para marcar células ativadas por cocaína e potencialmente codificadoras de busca de sacarose. Nós marcamos ~ 1% dos neurônios na sub-região central dos accumbens (NAcore) ativados durante a busca induzida por cueína ou sacarose. A maioria das células marcadas nos conjuntos de busca eram D1-MSNs, e especificamente ativadas durante a busca, não durante a extinção ou quando os ratos permaneceram na gaiola doméstica. Para comparar diferentes conjuntos específicos de recompensa dentro do mesmo camundongo, usamos um protocolo de auto-administração de cocaína e sacarose duplo, permitindo a busca de recompensa específica. Usando este modelo, encontramos ~ 70% de distinção entre as células que constituem a cocaína, em comparação com o conjunto de busca de sacarose. Estabelecer que a cocaína recruta um conjunto de neurônios NAcore amplamente distintos dos neurônios recrutados em um conjunto de codificação para busca de sacarose sugere uma especificidade bem ajustada de conjuntos. Os resultados permitem uma exploração mais aprofundada dos mecanismos que transformam o reforço positivo baseado em recompensa em busca de drogas não adaptativa.
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